【题目】由正丁醇(用nC4H9OH表示)制备正溴丁烷(沸点:101.6 ℃)的反应如下所示:
nC4H9OH+NaBr+H2SO4―→nC4H9Br+NaHSO4+H2O
副反应:nC4H9OHCH3CH2CH=CH2↑+H2O
2nC4H9OH (nC4H9)2O+H2O
3H2SO4(浓)+2NaBr(固)===2NaHSO4+Br2↑+SO2↑+2H2O
已知反应物及其用量:固体NaBr 0.24 mol,nC4H9OH 0.20 mol,浓H2SO4 29 mL,H2O 20 mL。
制备过程经历如下五个步骤,试回答下列问题:
Ⅰ.投料:在圆底烧瓶中加入20 mL水,再慢慢加入29 mL浓硫酸,混合均匀并冷却至室温后,再依次加入0.20 mol正丁醇(约18 mL)和0.24 mol溴化钠,充分振荡后加入几粒沸石。
(1)冷却至室温后再加正丁醇和溴化钠的目的是______(填字母代号)。
A.减少HBr的挥发
B.防止正丁醇的挥发
C.防止溴化钠被氧化
D.防止温度过高导致炭化结焦
(2)本反应中硫酸与溴化钠作用生成氢溴酸,氢溴酸与正丁醇作用发生取代反应生成正溴丁烷。硫酸的用量和浓度过大都对本制备不利的主要原因是_______。
Ⅱ.加热回流:反应装置选择②而不选择①的原因是_____________。在反应装置中冷凝水应该从_____(填“A”或“B”)端进水。
Ⅲ.分离粗产物:反应结束待反应液冷却后,用直形冷凝管换下球形冷凝管,将其变为蒸馏装置进行蒸馏,得到的粗产物中除主产品外,还含下列选项中的____(填序号)。
①nC4H9OH ②SO2 ③(nC4H9)2O ④Br2 ⑤NaHSO4
⑥H2O ⑦H2SO4
Ⅳ.洗涤粗产物:将馏出液移至分液漏斗中,加入等体积的水洗涤后,分液得有机层。如果不能判断哪层是有机层,可以用______________方法来判断。对有机层进行洗涤除杂、除水后可得到粗产品。
Ⅴ.收集产物:将干燥好的产物移至小蒸馏瓶中,加热蒸馏,收集99~103 ℃的馏分。要证明最终产物是nC4H9Br,方法是_________。
【答案】 ABC 会促进副反应进行 可以防止挥发性尾气进入空气污染环境 B ①③④⑥ 从任意一层取少量液体加水,如混溶则该层为水层;不混溶则为有机层 测定产品的沸点
【解析】(1)A.高沸点物质能制低沸点物质,加入浓硫酸和溴化钠的作用是产生HBr,然后HBr与正丁醇发生取代反应,故A正确;B.正丁醇易挥发,冷却至室温能减少正丁醇挥发,故B正确;C.浓硫酸与溴化钠在加热时,氧化性增强,更易发生氧还原反应,故C正确;D、此温度下还不足以使正丁醇发生炭化结焦,故D错误;故选:ABC;(2)硫酸用量过大或浓度过大将会使题中的副反应增多,故答案为:会促进副反应进行;2.装置Ⅱ比装置Ⅰ多了一个尾气吸收装置,因本实验中有有毒且易溶于水的HBr、SO2等,故应选择装置Ⅱ,既能消除污染又能防止倒吸。冷凝水应该从B端进入,这样热交换效果好,冷凝回流的效果好;Ⅲ.①是未反应完的物质,故存在;②是气体,不会留在蒸馏产物中;③、④是液态副产物,故存在;⑥是液态生成物故存在;⑤、⑦的沸点高,不会被蒸馏出来,故选:①③④⑥;Ⅳ.利用有机层与水层在水溶性上的差异,可以从任意一层取少量液体加水,如混溶则该层为水层;不混溶则为有机层;Ⅴ证明某一纯净物最好的方法是根据纯净物本身的性质,如固体的熔点、液体的沸点等,故答案为:测定产品的沸点。
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【题目】钛和钛的合金被认为是21世纪的重要材料,它们具有很多优良的性能,如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工,钛合金与人体有很好的“相容性”。根据它们的主要性能,下列用途不切合实际的是( )
A.用来制造人造骨B.用于制造航天飞机C.用来做保险丝D.用于制造汽车、船舶
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】已知某条件下,合成氨反应的数据如下:
N2+3H22NH3
起始浓度/mol·L-1 1.0 3.0 0.2
2 s末浓度/mol·L-1 0.6 1.8 1.0
4 s末浓度/mol·L-1 0.4 1.2 1.4
当用氨气浓度的增加来表示该反应的速率时,下列说法中错误的是
A.2 s末氨气的反应速率=0.4 mol·(L·s)-1
B.前2 s时间内氨气的平均反应速率=0.4 mol·(L·s)-1
C.前4 s时间内氨气的平均反应速率=0.3 mol·(L·s)-1
D.2~4 s时间内氨气的平均反应速率=0.2 mol·(L·s)-1
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】如图表示800℃时,A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化情况。试回答:
(1)该反应的反应物是 。
(2)该反应的化学方程式为 。
(3)若t =2,A物质的平均反应速率是 。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】短周期元素W,X,Y,Z的原子序数依次增大,W与Y最外层电子数之和为X最外层电子数的2倍,Z最外层电子数等于最内层电子数,X,Y,Z简单离子的电子层结构相同,W的单质是空气中体积分数最大的气体.下列说法正确的是( )
A.元素非金属性由强到弱的顺序:Y,X,W
B.W的简单气态氢化物比Y的简单气态氢化物稳定
C.原子半径由大到小的顺序:Z,Y,X,W
D.WX与ZX中的化学键类型相同
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】把0.6molX气体和0.4molY气体混合于2L容器中,使它们发生如下反应:3X(气)+Y(气)=nZ(气)+2W(气).5min末已生成0.2molW,若测知以Z浓度变化来表示的化学反应平均速率为0.01molL﹣1min﹣1 , 则上述反应中Z气体的计量系数 n的值是( )
A.1
B.2
C.3
D.4
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【题目】下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A. 纯碱溶液中:Al3+、Ba2+、Cl-、NO3-
B. 室温下,pH=1的溶液中:K+、Fe2+、MnO4-、I-
C. 能使甲基橙变为黄色的溶液中:Na+、Al3+、Cl-
D. 室温下,=1×10-12的溶液中:K+、Na+、CO32-、NO3-
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